- 1、本文档共9页,可阅读全部内容。
- 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
纤维增强复合材料(FRP)筋是以纤维作为增强材料,树脂为基体材料,经拉挤成型和必要的表面处理而形成的新型复合材料,具有密度小、抗拉强度高、耐腐蚀性强等优良性能。研究表明,FRP筋可有效解决因钢筋锈蚀引起的耐久性问题,比钢筋更适合用作侵蚀性环境下服役结构的增强筋[1]。目前FRP筋主要发挥其抗拉性能应用于桥梁、码头结构中,而忽略了对其抗压性能的应用。
由于实际工程中结构构件往往处于复杂应力状态,不可避免会承受压应力,因此国内学者对FRP筋的抗压性能开展了研究。张新越等[2]通过试验表明受压状态下GFRP筋是纤维与树脂分别弯曲发生破坏。周继凯等[3]通过控制筋材的受压柔度进行受压性能研究,指出长细比较大的GFRP筋受压弯曲越大,越易发生失稳破坏,导致试验结果与真实值偏差增大。
本文在已有文献基础上,对直径10?mm的 GFRP筋进行抗压性能研究,按GB?1446~1451—83《纤维增强塑料性能试验方法》截取三种长度的杆件,分析长细比对筋材抗压性能的影响,并结合已有的FRP筋抗压强度理论,对GFRP筋抗压性能提出结论与建议。
1、试验方案
1.1?试件设计与制作
本试验选用直径为10?mm的GFRP筋,截取6,9,11?cm三种受压长度分析筋材长细比对其压缩性能的影响。试件分组见表1。为减小试验误差,保证试验数据可靠,以同直径、同计算长度的试件为1组,每组3个,共9个试件。
为保证试件的整体稳定性并避免因端部被局部压碎而影响试验效果,使用碳钢套帽固定试件两端,并灌注环氧树脂填充空余部分以起固定作用[4]。碳钢套帽实物图及定制规格尺寸如图1所示。
表1?试件参数
注:长细比λ=4l/d。
图1?定制碳钢套帽尺寸示意及实物图
(a)套帽尺寸;(b)套帽外观
1.2?加载装置与加载方案
采用500?t微机控制电液伺服万能试验机进行加载,加载数据由试验机数据采集系统自动采集,试件的压应变由DH3816N静态应变分析系统采集。采用正位单调静力加载,全过程按位移控制,加载速率为2?mm/min,从零开始加载到试件完全破坏,荷载施加要求连续、平稳。
2、试验现象及破坏形态
2.1?试验现象
由于加载初始阶段材料密度分布不均匀,导致曲线出现应力重分布现象;加压板与碳钢套帽完全接触后对筋材进行垂直对中调整,致使在试件受压过程中发出微小的开裂声;接近极限荷载时,试件连续发出碎裂声响,最后伴随着脆响声达到极限承载力而破坏。
2.2?破坏形态分析
本试验中GFRP筋破坏并无任何征兆,纤维突然断裂,无屈服阶段,破坏形式为脆性破坏。其主要破坏过程有压碎破坏、劈裂破坏和屈曲破坏(图2)。
(a)? ? ? ? ? (b)? ? ? ? ? (c)
图2?GFRP破坏形态
(a)压碎破坏;(b)劈裂破坏;(c)屈曲破坏形
2.2.1?压碎破坏
压碎破坏发生于短杆试件,可分为整体压碎破坏与局部压碎破坏。前者发生于受压长度小的试件;而受压长度大的试件多为端部局部压碎。压碎破坏破坏程度十分彻底,筋材纤维直接被压成碎屑甚至粉末,且无法观察到裂缝沿轴向延伸的痕迹,故此破坏形态测出的极限承载力较高,筋材抗压性能得到充分利用。
2.2.2?劈裂破坏
劈裂破坏是由于泊松效应使试件发生侧向开裂,劈裂破坏主要分布在试件端部沿纵轴方向。试件往往未完全被压坏即已达到了极限承载力,故所测的极限承载力偏低,其抗压性能未得到充分发挥。
2.2.3?屈曲破坏
屈曲破坏发生于长细比较大的试件,一般用肉眼便可观察到其破坏一侧的纤维发生弯折变形,原因在于试件破坏一侧的纤维发生明显屈曲变形,致使荷载作用线发生偏移。该破坏形态测出的筋材极限承载力极低,对其抗压性能利用率极低[5-6]。
3、结果分析
3.1?试验结果汇总
根据表2计算的平均值,不同受压长度下试件的应力–应变曲线如图3所示。
表2?直径10?mm 的GFRP筋压缩试验结果
图3?各试件受压应力–应变曲线
由图3可知,GFRP筋在加载过程中的应力–应变始终保持线弹性增长,其曲线为一条平滑的直线。随加载进行,各试件的曲线逐渐分离,其中试件G10-9的极限压应变和极限应力最高,试件G10-6的极限应变和极限应力最小,而对试件G10-11主要发生剪切破坏,其抗压强度利用率高于屈曲失稳破坏,故极限压应变值较高,试件的极限应变值随长细比增大而增大。
3.2?长细比影响
3.2.1?对筋材抗压强度的影响
分析图4可知,GFRP筋抗压强度随长细比增加而减少。当长细比为2.4时发生整体压碎破坏,测得的抗压强度较高,达450.19?MPa;当长细比增加到3.6时,试件端部发生劈裂破坏,导致胶体与纤维开裂分离,抗压强度减小了16.06%;当长细比继续增大,到4.4时试件发生屈曲失稳,且试件两端套帽的约束作用逐渐减弱,故其抗压强度在长细比为3.6的基础上减小24
您可能关注的文档
- 活臂式钻孔装置巧设计.docx
- 光伏发电窗系统电气设计与分析.docx
- 现浇楼板“三筋”构造.docx
- 关于高层建筑走道排烟设置原则的一点探讨.docx
- 柔性光伏支架系统构造设计与工程应用.docx
- 混凝土砌块填充墙槎口做法小窍门.docx
- 高强混凝土马凳制作及经济性分析.docx
- 托梁抽柱加固施工技术.docx
- 装配式人防地下车库预制构件施工技术.docx
- 钢筋混凝土仿古圆亭屋面施工工艺.docx
- JJF 2074-2023标准橡胶国际硬度块(N、H、L标尺)校准规范.pdf
- 计量规程规范 JJF 2074-2023标准橡胶国际硬度块(N、H、L标尺)校准规范.pdf
- 《JJF 2074-2023标准橡胶国际硬度块(N、H、L标尺)校准规范》.pdf
- 计量规程规范 JJF 2076-2023高速光电探测器校准规范.pdf
- JJF 2076-2023高速光电探测器校准规范.pdf
- 《JJF 2076-2023高速光电探测器校准规范》.pdf
- 计量规程规范 JJG 1199-2023个人和环境监测用X、γ辐射光释光剂量测量(装置)系统.pdf
- 《JJG 1199-2023个人和环境监测用X、γ辐射光释光剂量测量(装置)系统》.pdf
- JJG 1199-2023个人和环境监测用X、γ辐射光释光剂量测量(装置)系统.pdf
- JJF 2089-2023全自动酶联免疫分析仪校准规范.pdf
文档评论(0)